2022-2023學(xué)年河南省周口市漯河實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理期末試卷含解析

2022-2023學(xué)年河南省周口市漯河實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三物理期末試卷含解析一、選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計(jì)15分．每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.如圖所示，在某一真空區(qū)域中，只有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和豎直向下的重力場(chǎng)，在豎直平面內(nèi)有初速度為v0的帶電微粒，恰能沿圖示虛線(xiàn)由A向B做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).那么（

）A、微粒帶正、負(fù)電荷都有可能B、微粒做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)C、微粒做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)D、微粒在A點(diǎn)處的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)處的電勢(shì)能參考答案：CD微粒受重力和電場(chǎng)力，由于微粒做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故合力一定與初速度在同一條直線(xiàn)上，由力的合成知識(shí)可知微粒受到的電場(chǎng)力方向向左，微粒帶負(fù)電荷，由A向B微粒做勻減速運(yùn)動(dòng)，由于電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，故微粒在A點(diǎn)處的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)處的電勢(shì)能，本題選CD。2.用比值法定義物理量是物理學(xué)中一種常用的方法。下面四個(gè)物理量都是用比值法定義的，其中定義式正確的是A．加速度a=

B．磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝C．電場(chǎng)強(qiáng)度

D．電阻R=參考答案：D3.下列關(guān)于振動(dòng)和波的說(shuō)法正確的是______。A．在空間某處只要有振動(dòng)發(fā)生，周?chē)臻g一定會(huì)形成機(jī)械波

B．聲源振動(dòng)頻率越高，在同種介質(zhì)中形成的聲波的波長(zhǎng)就越短C．機(jī)械波、電磁波和光波都適用公式v=λf（v波速，λ波長(zhǎng)，f頻率）D．聲波和光波的波速只與介質(zhì)有關(guān)，而跟頻率、強(qiáng)度均無(wú)關(guān)E．機(jī)械波、電磁波和光波都會(huì)產(chǎn)生干涉、衍射和折射現(xiàn)象參考答案：4.（單選）一電子在電場(chǎng)中由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡如圖中虛線(xiàn)所示，圖中平行實(shí)線(xiàn)是等勢(shì)面。則下列說(shuō)法中正確的是A．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)低B．電子在a點(diǎn)的加速度方向向右C．電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)動(dòng)能減小 D.電子從a點(diǎn)到b點(diǎn)電勢(shì)能減小參考答案：C5.（單選）如圖所示，容積一定的測(cè)溫泡，上端有感知?dú)怏w壓強(qiáng)的壓力傳感器。待測(cè)物體溫度升高時(shí)，泡內(nèi)封閉氣體A．內(nèi)能不變，壓強(qiáng)變大

B．體積不變，壓強(qiáng)變大C．溫度不變，壓強(qiáng)變小

D．溫度降低，壓強(qiáng)變小參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計(jì)16分6.如圖所示，質(zhì)量為m的小球A以速率v0向右運(yùn)動(dòng)時(shí)跟靜止的小球B發(fā)生碰撞，碰后A球以的速率反向彈回，而B(niǎo)球以的速率向右運(yùn)動(dòng)，則B的質(zhì)量mB=_______；碰撞過(guò)程中，B對(duì)A做功為

。參考答案：4.5m

；

3mv02/8

7.為了“探究動(dòng)能改變與合外力做功”的關(guān)系，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：A.第一步他把帶有定滑輪的木板有滑輪的一端墊起，把質(zhì)量為的滑塊通過(guò)細(xì)繩與質(zhì)量為的帶夾重錘相連，然后跨過(guò)定滑輪，重錘夾后連一紙帶，穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定好。調(diào)整木板傾角，直到輕推滑塊后，滑塊沿木板勻速運(yùn)動(dòng)如圖甲所示B.第二步保持長(zhǎng)木板的傾角不變，將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在長(zhǎng)木板靠近滑輪處，取下細(xì)繩和重錘，將滑塊與紙帶相連，使其穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，然后接通電源釋放滑塊，使之從靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)，打出紙帶，如圖乙所示

打出的紙帶如下圖：試回答下列問(wèn)題：①已知O、A、B、C、D、E、F相鄰計(jì)數(shù)的時(shí)間間隔為，根據(jù)紙帶求滑塊速度，當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)滑塊速度____________，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)滑塊速度_____________。②已知重錘質(zhì)量，當(dāng)?shù)氐闹丶铀俣?，要測(cè)出某一過(guò)程合外力對(duì)滑塊做的功還必須測(cè)出這一過(guò)程滑塊_________（寫(xiě)出物理名稱(chēng)及符號(hào)），合外力對(duì)滑塊做功的表達(dá)式W合=____________。③測(cè)出滑塊運(yùn)OA段、OB段、OC段、OD段、OE段合外力對(duì)滑塊所做的功，VA、VB、VC、VD、VE以為縱軸，以W為橫軸建坐標(biāo)系，描點(diǎn)作出圖象，可知它是一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn)，若直線(xiàn)斜率為，則滑塊質(zhì)量_____________參考答案：①___

，

______

②___下滑的位移__（寫(xiě)出物理名稱(chēng)及符號(hào)），W合=_______。③__________8.北京時(shí)間2011年3月11日在日本海域發(fā)生強(qiáng)烈地震，并引發(fā)了福島核電站產(chǎn)生大量的核輻射，經(jīng)研究，其中核輻射的影響最大的是銫137（），可廣泛散布到幾百公里之外，且半衰期大約是30年左右．請(qǐng)寫(xiě)出銫137發(fā)生β衰變的核反應(yīng)方程：____________________．如果在該反應(yīng)過(guò)程中釋放的核能為，則該反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量虧損為_(kāi)______．（已知碘（I）為53號(hào)元素，鋇（）為56號(hào)元素）參考答案：

(1).

(2).解：根據(jù)核反應(yīng)中電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒得到：；

根據(jù)質(zhì)能方程E=△mc2，解得：△m=9.如圖，用帶孔橡皮塞把塑料瓶口塞住，向瓶?jī)?nèi)迅速打氣，在瓶塞彈出前，外界對(duì)氣體做功15J，橡皮塞的質(zhì)量為20g，橡皮塞被彈出的速度

為10m/s，若橡皮塞增加的動(dòng)能占?xì)怏w對(duì)外做功的10%，瓶?jī)?nèi)的氣體作為理想氣體。則瓶?jī)?nèi)氣體的內(nèi)能變化量為

J，瓶?jī)?nèi)氣體的溫度

（選填“升高”或“降低”）。參考答案：5（2分）

升高（2分）熱力學(xué)第一定律．H3

解析：由題意可知，氣體對(duì)外做功：W對(duì)外=由題意可知，向瓶?jī)?nèi)迅速打氣，在整個(gè)過(guò)程中，氣體與外界沒(méi)有熱交換，即Q=0，則氣體內(nèi)能的變化量：△U=W+Q=15J-10J+0=5J，氣體內(nèi)能增加，溫度升高；本題考查了求氣體內(nèi)能的變化量、判斷溫度的變化，應(yīng)用熱力學(xué)第一定律即可正確解題．求解本題要由動(dòng)能的計(jì)算公式求出橡皮塞的動(dòng)能，然后求出氣體對(duì)外做的功，再應(yīng)用熱力學(xué)第一定律求出氣體內(nèi)能的變化量，最后判斷氣體溫度如何變化10.（9分）探究能力是物理學(xué)研究的重要能力之一。物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān)。為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系。某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探索：如圖所示，先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測(cè)出砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n，通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組ω和n如下表所示：

ω/rad·s－10.51234n5.02080180320Ek/J

另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為10/πN。（1）計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中。（2）由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系式為

。（3）若測(cè)得脫離動(dòng)力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過(guò)45圈后的角速度為

rad/s。參考答案：（1）（全對(duì)得3分）Ek/J0.5281832（2）2ω2（3分）；（3）2（3分）11.一輛賽車(chē)在半徑為50m的水平圓形賽道參加比賽，已知該賽車(chē)勻速率跑完最后一圈所用時(shí)間為15s。則該賽車(chē)完成這一圈的角速度大小為_(kāi)_______rad/s，向心加速度大小為_(kāi)_______m/s2（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。參考答案：0.42rad/s；8.77m/s2?！荆?.76~8.82）m/s2】12.如圖所示，A、B和C、D為兩對(duì)帶電金屬極板，長(zhǎng)度均為l，其中A、B兩板水平放置，間距為d，A、B間電壓為U1；C、D兩板豎直放置，間距也為d，C、D間電壓為U2。有一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)電壓U0加速后，平行于金屬板進(jìn)入電場(chǎng)，則電子進(jìn)入該電場(chǎng)時(shí)的速度大小為

；若電子在穿過(guò)電場(chǎng)的過(guò)程中始終未與極板相碰，電子離開(kāi)該電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為_(kāi)____________。（A、B、C、D四塊金屬板均互不接觸，電場(chǎng)只存在于極板間，且不計(jì)電子的重力）參考答案：；eU0＋（U12＋U22）13.右圖為小車(chē)做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的s－t圖，則小車(chē)在BC段做______運(yùn)動(dòng)，圖中B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的瞬時(shí)速度大小是______m/s。參考答案：勻速，1.6~1.9

三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，每小題11分，共計(jì)22分14.圖3是某同學(xué)在做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶。圖3(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為_(kāi)_______。(2)ABCD是紙帶上四個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出，從圖中讀出A、B兩點(diǎn)間距s＝________；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是________(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。參考答案：（1）0.02s（2）0.70cm、0.100m/s15.某活動(dòng)小組利用圖甲裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。鋼球自由下落過(guò)程中，先后通過(guò)光電門(mén)A、B，計(jì)時(shí)裝置測(cè)出鋼球通過(guò)A、B的時(shí)間分別為tA、tB。用鋼球通過(guò)光電門(mén)的平均速度表示鋼球球心通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度。測(cè)出兩光電門(mén)間的距離為h，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間。（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量鋼球的直徑，讀數(shù)如圖乙所示，鋼球直徑為D=

cm。（2）要驗(yàn)證機(jī)械能守恒，只要比較

。A．與gh是否相等B．與2gh是否相等C．與gh是否相等D．與2gh是否相等（3）鋼球通過(guò)光電門(mén)的平均速度

（選填“>”或“<”）鋼球球心通過(guò)光電門(mén)的瞬時(shí)速度，由此產(chǎn)生的誤差

（選填“能”或“不能”）通過(guò)增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)減小。參考答案：四、計(jì)算題：本題共3小題，共計(jì)47分16.如圖所示，兩塊相同的金屬板MN、PQ平行傾斜放置，與水平面的夾角為45°，兩金屬板間的電勢(shì)差為U，PQ板電勢(shì)高于MN板，且MN、PQ之間分布有方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球從PQ板的P端以速度v0豎直向上射入，恰好沿直線(xiàn)從MN板的N端射出，重力加速度為g。求：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向；（2）小球在金屬板之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為多少？參考答案：（1）小球在金屬板之間只能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，受重力G、電場(chǎng)力F電和洛倫茲力f，F(xiàn)電的方向與金屬板垂直，由左手定則可知f的方向沿水平方向，三力合外力為零，故小球帶正電，金屬板MN、PQ之間的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，且有qv0B=mgtanθ

①得B=

②（2）設(shè)兩金屬板之間的距離為d，則板間電場(chǎng)強(qiáng)度E=

③又qE=mg

④又h=υ0t

⑤小球在金屬板之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=

⑥解得t=

⑦另解：由于f=qv0B不做功，

WG=-mgh,

W電=qU，則由動(dòng)能定理得qU-mgh=0

h=υ0t得t=17.一列簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，t=0時(shí)波形如圖甲所示，已知在0.6s末，A點(diǎn)恰第四次（圖中為第一次）出現(xiàn)波峰，求：（1）該簡(jiǎn)諧波的波長(zhǎng)、波速分別為多少？（2）經(jīng)過(guò)多少時(shí)間x=5m處的質(zhì)點(diǎn)P第一次出現(xiàn)波峰？（3）如果以該機(jī)械波傳到質(zhì)點(diǎn)P開(kāi)始計(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出P點(diǎn)的振動(dòng)圖象，并標(biāo)明必要橫、縱坐標(biāo)值，至少畫(huà)出一個(gè)周期的圖象．參考答案：解：（1）由圖讀出波長(zhǎng)λ=2m又由題意有3T=0.6s，則周期T=0.2s．所以波速為v===10m/s（2）質(zhì)點(diǎn)A到質(zhì)點(diǎn)P的距離為x=4.5m，當(dāng)圖示時(shí)刻A點(diǎn)的振動(dòng)傳到x=5m處的質(zhì)點(diǎn)P時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P第一次出現(xiàn)波峰．則x=5m處的質(zhì)點(diǎn)P第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間為t==s=0.45s（3）簡(jiǎn)諧波沿x軸正方向傳播，質(zhì)點(diǎn)P起振方向向下，而且做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)圖象是正弦曲線(xiàn)．畫(huà)出振動(dòng)圖象如圖所示答：（1）該簡(jiǎn)諧波波長(zhǎng)、波速分別為2m，10m/s；（2）x=5m處的質(zhì)點(diǎn)P第一次出現(xiàn)波峰的時(shí)間為0.45s；（3）P點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖所示．【考點(diǎn)】波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系；橫波的圖象．【分析】（1）由圖讀出波長(zhǎng)．根據(jù)題意：在0.6s末，A點(diǎn)恰第四次出現(xiàn)在波峰，說(shuō)明經(jīng)過(guò)了三個(gè)周期時(shí)間，可求出周期．再求解波速．（2）當(dāng)圖示時(shí)刻A點(diǎn)的振動(dòng)傳到x=5m處的質(zhì)點(diǎn)P時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P第一次出現(xiàn)波峰．波在同一均勻介質(zhì)中是勻速傳播的，根據(jù)t=求要求的時(shí)間．（3）機(jī)械波傳到質(zhì)點(diǎn)P時(shí)，P點(diǎn)向下振動(dòng)，根據(jù)周期、振幅和P起振狀態(tài)畫(huà)出振動(dòng)圖象．18.如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E=30V，內(nèi)阻r=1Ω，電燈L上標(biāo)有“25V，25W”的字樣，直流電動(dòng)機(jī)M的線(xiàn)圈電阻R=2．閉合電鍵，若電燈恰能正常發(fā)光，求：（1）電路中的總電流I；（2）電動(dòng)機(jī)的熱功率PR；（3）電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率P機(jī)。參考答案：（1）由于燈泡正常發(fā)光，故其兩端電壓為UL=25V，由全